Bir çalışmaya göre ilkel, hava soluyan bir balık karada yetiştirildiğinde suda yetişen hemcinslerine göre daha iyi yürüyor. Suyla teması olmayanlar iskelet sistemi olarak hareketlerini daha iyi geliştirecek şekilde gelişiyor. Çalışma ilk yüzücülerin karasal hayata nasıl adapte oldukları hakkında ipucu verebilir.
Çalışma organizmaların yeni şartlara uyum sağlama yeteneklerinin - gelişimsel esneklik - sudan karaya geçişte rol oynamış olabileceğini söylüyor. Çalışmaya dahil olmayan Güney Karolina’daki Clemson Üniversitesi’nde çalışan evrimsel biyomekanist Richard Blob şöyle söylüyor:
“Çok cesaret isteyen bir çalışmaydı ve karşılığını verdi. Değişik bir yaklaşım getiriyorlar ve tahrik edici sonuçlar alıyorlar.”
Kanada Montreal’daki McGill Üniversitesi’ndeki doktora sonrası araştırmacı arkadaşı Emily Standen, mezun olduğu okuldaki bir çalışmanın ikincil organların ne kadar değişken olabileceklerini gösterdikleri için suyun dışında bir balık yetiştirmeye karar veriyor. McGill’deki bir paleontolog olan Hans Larsson ile bir takım kuruyor ve karada geçen bir yaşamın yeterli değişimi sağlayıp sağlayamayacağına bakıyor. Kara hayvanlarının atalarına benzerliğinden ötürü üstünde çalışmak üzere bir bişirler olarak da bilinen ip balıkları (Nil nehrinde ve Afrika’da nehirlerde bulunan fonksiyonel akciğere ve solungaçlara sahip bir tatlı su balığı) alıyorlar: Uzun boylu, akciğerlere sahip ve büyük kemiksi pulları var ve kafasının arkasındaki göğüs yüzgeçlerini karada kendisini yeni suyla dolu çukurlara atmak için kullanabiliyor. Ayrıca ip balıkları, omurgalılar soy ağacında ışın yüzgeçli balıklar (Çoğu balık türünü içeriyor) ile yuvarlak yüzgeçli balıklar (Akciğerli balıklar ve koleakant gibi) ve kara hayvanları olan tetrapodlar arasındaki ayrımda temelde yer alıyorlar.
Standen hayvan tedarik eden bir dükkandan 149 tane 2 aylık ip balığı alıyor ve 111 tanesini 8 aylığına karada ve geri kalanını bir akvaryumda tutuyor. Suda ve karada büyümüş yetişkinlerin iskelet, yüzme ve yürüme kabiliyetlerini karşılaştırıyor.
Arkadaşıyla birlikte 27.08.2014’te Nature'a verdikleri rapora göre; karada yetişmiş ip balıkları karada dolaşmalarına yardımcı olan kemiklerindeki değişikliklerle daha iyi birer yürüyücü. Karada yetişen balıklarda ön yüzgeçler dış yanlara doğru genişlemek yerine dosdoğru aşağı yönelmiş, hayvanın kafasını yerden yüksekte tutuyor ve böylece yüzgeçlere daha fazla ağırlık binebiliyor. Böylece ne zaman ip balıkları adım atmak için yüzgeçlerini kullansalar yüzgeçleri kaymıyor ve daha hızlı adımlar atabiliyorlar.
Yüzgeçlere destek veren ve onları kafanın arkasına bağlayan kemikler yeni bir şekil alıyor. Bu kemikler göğüs kemeri desteğini sağlıyor. Bizim köprücük kemiğimize eşdeğer bir kemik göğsün altından uzanıyor, daha uzun oluyor ve vücuda daha iyi destek olabiliyor. O ve balığın üst yanına giden bir kemiğin arasındaki bağlantı güçleniyor, ama o kemik inceliyor ve kafanın bir yandan diğer yana döndürülebilmesine olanak sağlıyor. Bir diğer göğüs kemeri destek kemiği ve kafatası arasındaki bağlantı azalıyor, böylece kafa yukarı ve aşağı hareket edebiliyor. Çoğu balık, kafası için böyle bir hareket kabiliyetine ihtiyaç duymaz, çünkü suyun içinde vücudunu rahatlıkla bakmak ya da yemek için çeşitli yönlere çevirebilir. Ottawa Üniversitesi’nde şu an evrimsel ve karşılaştırmalı biyomekanist olarak çalışan Standen şöyle diyor:
“Gördüğümüz bütün değişimler fosil kayıtlarında rastlayabileceğiniz değişimlerdir.”
İsveç’teki Uppsala Üniversitesi’nden bir paleontolog olan Per Ahlberg şöyle söylüyor:
“Sonuçlar tetrapodların kökenlerine bir ışık tutabilir. Araştırmacıların zamanda geriye gidip tetrapod atalarının gelişimsel esneklik sergileyip sergilemediklerini görmelerinin bir yolu olmadığı için, evrimlerinde bunun ne kadar büyük bir rol oynadığını söylemek gerçekten zor.”
Şimdi bazı biyologlar suda yaşayan balıkların uzuvlarının evrimleşmesinin, karaya geçen ilkel balıkların yüzgeçlerinden türemediğini düşünüyorlar, bu yüzden karadaki esneklik hala tartışmaya açık.
Çalışmaya dahil olmamış olan Bloomington’daki İndiana Üniversitesi’nden evrimsel gelişim biyologu Armin Moczek çalışmanın önemli olduğunu düşünüyor. Diyor ki:
“Organizmaların nasıl yeni bir evrimsel yola başladıklarını görmek oldukça zor. Gelişimsel esneklik büyük evrimsel değişikliklere yol açmadan önce ilk birkaç aşamada kolaylık gösterebiliyor.”
Standen’in deneylerinde balıklar gelişimleri sırasında görünüşleri ve davranışları açısından ebeveynlerinden ve diğer ip balıklarından farklı değişken bir tepki gösterdi. Standen açıklıyor:
“Böylesine bir esneklik evrimi dolaylı yoldan etkileyebilir. Eğer yeni davranışlar ve iskelet özellikleri karada yaşamanın zorluklarını aşabilir ve hayatta kalması için bir avantaj sağlarsa, balıklar kafası yukarda bir şekilde, daha iyi adımlayarak ve hayatta kalmayı daha iyi becerebilecek ve dolayısıyla gelişimsel esneklik genlerini aktarabilecekler. Sonraki nesiller hala esnek bir şekilde yanıt verebilecek ama en sonunda bu esnek yanıtlar birçok nesil sonra zamanla kalıcı olacak. Bunun nasıl olduğunun gizemini korumasına dikkat çekiyor.”
Illinois’teki Chicago Üniversitesi’nde paleontolog olan Michael Coates, senaryonun uygulanabilir olduğunu düşünüyor. Bununla birlikte, birçok değişik balık ve balığımsı hayvanın fosillerinin dahil olduğu sudan karaya geçişte, esnekliğin nerede devreye girdiğini kestirmek zor. Çalışmaya dahil olmamış olan Coates şöyle söylüyor:
“Her şeye rağmen, bana göre bu çalışma üzerine yoğunlaşmak gerekli.”
Standen karada yetişmiş balıkların gelecek neslinde ne olacağını görmeyi planlıyor.
Konuyla ilgili bir videoyu, Türkçe altyazılı olarak aşağıdan izleyebilirsiniz:
Yazan: Elizabeth Pennisi
Video: E. M. Standen ve T. Y. Du
Kaynak: Bu yazı Mustafa Melih Yüksel tarafından Science sitesinden çevrilmiştir.